ISO 16828:2025
(Main)Non-destructive testing — Ultrasonic testing — Time-of-flight diffraction technique for detection and sizing of discontinuities
Non-destructive testing — Ultrasonic testing — Time-of-flight diffraction technique for detection and sizing of discontinuities
This document specifies the general principles for the application of the time-of-flight diffraction (TOFD) technique for both detection and sizing of discontinuities in low-alloyed carbon steel components. This document also applies to other types of materials, provided the application of the TOFD technique is performed with necessary consideration of geometry, acoustical properties of the materials, and the test sensitivity. Although this document is applicable, in general terms, for discontinuities in materials and applications covered by ISO 16810, it contains references to the application on welds. This approach has been chosen for reasons of clarity as to the probe positions and directions of scanning. Unless otherwise specified in the referencing documents, the minimum requirements specified in this document apply. Unless explicitly stated otherwise, this document is applicable to the following categories of test objects as specified in ISO 16811: — category 1, without restrictions; — categories 2 and 3, specified restrictions apply (see REF Section_sec_10 \r \h Clause 10 08D0C9EA79F9BACE118C8200AA004BA90B02000000080000000F000000530065006300740069006F006E005F007300650063005F00310030000000 ); — categories 4 and 5 require special procedures, which are also addressed (see REF Section_sec_10 \r \h Clause 10 08D0C9EA79F9BACE118C8200AA004BA90B02000000080000000F000000530065006300740069006F006E005F007300650063005F00310030000000 ). NOTE Techniques for the use of TOFD for weld testing are described in ISO 10863 and the related acceptance criteria are given in ISO 15626.
Essais non destructifs — Contrôle par ultrasons — Technique de diffraction du temps de vol pour la détection et le dimensionnement des discontinuités
Le présent document spécifie les principes généraux pour l’application de la technique de diffraction du temps de vol (TOFD) pour la détection et le dimensionnement des discontinuités dans les composants en acier au carbone faiblement allié. Le présent document s’applique également à d’autres types de matériaux, à condition que l’application de la technique TOFD tienne compte de la géométrie, des propriétés acoustiques des matériaux et de la sensibilité de contrôle. Bien que le présent document soit applicable, en termes génériques, aux discontinuités des matériaux et applications couvertes par l’ISO 16810, il contient des références aux applications sur les soudures. Cette approche a été choisie pour des raisons de clarté en termes de position des traducteurs et de direction de balayage. Sauf indications contraires dans les documents de référence, les exigences minimales spécifiées dans le présent document s’appliquent. Sauf dispositions contraires explicites, le présent document s’applique aux catégories de pièces à contrôler suivantes, telles que définies dans l’ISO 16811: — catégorie 1: sans restriction; — catégories 2 et 3: les restrictions spécifiées s’appliquent (voir REF Section_sec_10 \r \h 10 08D0C9EA79F9BACE118C8200AA004BA90B02000000080000000F000000530065006300740069006F006E005F007300650063005F00310030000000 ); — catégories 4 et 5: exigent des modes opératoires particuliers, qui sont également traités (voir REF Section_sec_10 \r \h 10 08D0C9EA79F9BACE118C8200AA004BA90B02000000080000000F000000530065006300740069006F006E005F007300650063005F00310030000000 ). NOTE Les techniques d’utilisation de la TOFD pour les essais des assemblages soudés sont décrites dans l’ISO 10863 et les critères d’acceptation correspondants sont donnés dans l’ISO 15626.
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
International
Standard
ISO 16828
Second edition
Non-destructive testing —
2025-07
Ultrasonic testing — Time-of-flight
diffraction technique for detection
and sizing of discontinuities
Essais non destructifs — Contrôle par ultrasons — Technique
de diffraction du temps de vol pour la détection et le
dimensionnement des discontinuités
Reference number
© ISO 2025
All rights reserved. Unless otherwise specified, or required in the context of its implementation, no part of this publication may
be reproduced or utilized otherwise in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting on
the internet or an intranet, without prior written permission. Permission can be requested from either ISO at the address below
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CP 401 • Ch. de Blandonnet 8
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Published in Switzerland
ii
Contents Page
Foreword .v
Introduction .vi
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Symbols and units. 2
5 General . 3
5.1 Principle of the technique .3
5.2 Requirements for surface condition and couplant .5
5.3 Materials and process type .5
6 Qualification of test personnel . 5
7 Requirements for test equipment. 6
7.1 General .6
7.2 Instrument and display .6
7.3 Probes .8
7.4 Scanning .8
8 TOFD setup procedures . 9
8.1 General .9
8.2 Probe selection and probe separation .9
8.2.1 Probe selection.9
8.2.2 Probe separation .10
8.3 Time window setting .10
8.4 Sensitivity setting .10
8.5 Scan increment setting .10
8.6 Setting of scanning speed .11
8.7 Checking of system performance.11
9 Interpretation and analysis of data .11
9.1 Basic analysis of discontinuities .11
9.1.1 General .11
9.1.2 Characterization of discontinuities . 12
9.1.3 Estimation of discontinuity position . 12
9.1.4 Estimation of discontinuity length . 13
9.1.5 Estimation of discontinuity depth and height. 13
9.2 Detailed analysis of discontinuities .14
9.2.1 General .14
9.2.2 Additional scans .14
9.2.3 Additional algorithms . 15
10 Detection and sizing in complex geometries .16
11 Limitations of the TOFD technique .16
11.1 General .16
11.2 Accuracy and resolution .17
11.2.1 General .17
11.2.2 Inaccuracy in the lateral position.17
11.2.3 Timing inaccuracy .17
11.2.4 Inaccuracy in sound velocity .17
11.2.5 Inaccuracy in probe centre separation.17
11.2.6 Spatial resolution .18
11.3 Obscured zones .18
12 TOFD testing without data recording. 19
iii
13 Test procedure . 19
14 Test report . 19
Annex A (informative) Reference blocks .20
Bibliography .21
iv
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through
ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee
has been established has the right to be represented on that committee. International organizations,
governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely
with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are described
in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the different types
of ISO document should be noted. This document was drafted in accordance with the editorial rules of the
ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives).
ISO draws attention to the possibility that the implementation of this document may involve the use of (a)
patent(s). ISO takes no position concerning the evidence, validity or applicability of any claimed patent
rights in respect thereof. As of the date of publication of this document, ISO had not received notice of (a)
patent(s) which may be required to implement this document. However, implementers are cautioned that
this may not represent the latest information, which may be obtained from the patent database available at
www.iso.org/patents. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and expressions
related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the World Trade
Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see www.iso.org/iso/foreword.html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 135, Non-destructive testing, Subcommittee
SC 3, Ultrasonic testing, in collaboration with the European Committee for Standardization (CEN) Technical
Committee CEN/TC 138, Non-destructive testing, in accordance with the Agreement on technical cooperation
between ISO and CEN (Vienna Agreement).
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 16828:2012), which has been technically
revised.
The main changes are as follows:
— title revised by removing “as a method”;
— clarifications of abbreviations and symbols;
— figures have been updated;
— formulae have been corrected;
— term "dead zone" replaced by "obscured zone".
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www.iso.org/members.html.
v
Introduction
The following standards on ultrasonic testing developed by ISO/TC 135 are related.
ISO 16810, Non-destructive testing — Ultrasonic testing — General principles
ISO 16811, Non-destructive testing — Ultrasonic testing — Sensitivity and range setting
ISO 16823, Non-destructive testing — Ultrasonic testing — Through-transmission technique
ISO 16826, Non-destructive testing — Ultrasonic testing — Testing for discontinuities perpendicular to the surface
ISO 16827, Non-destructive testing — Ultrasonic testing — Characterization and sizing of discontinuities
vi
International Standard ISO 16828:2025(en)
Non-destructive testing — Ultrasonic testing — Time-of-
flight diffraction technique for detection and sizing of
discontinuities
1 Scope
This document specifies the general principles for the application of the time-of-flight diffraction (TOFD)
technique for both detection and sizing of discontinuities in low-alloyed carbon steel components.
This document also applies to other types of materials, provided the application of the TOFD technique is
performed with necessary consideration of geometry, acoustical properties of the materials, and the test
sensitivity.
Although this document is applicable, in general terms, for discontinuities in materials and applications
covered by ISO 16810, it contains references to the application on welds. This approach has been chosen for
reasons of clarity as to the probe positions and directions of scanning.
Unless otherwise specified in the referencing documents, the minimum requirements specified in this
document apply.
Unless explicitly stated otherwise, this document is applicable to the following categories of test objects as
specified in ISO 16811:
— category 1, without restrictions;
— categories 2 and 3, specified restrictions apply (see Clause 10);
— categories 4 and 5 require special procedures, which are also addressed (see Clause 10).
NOTE Techniques for the use of TOFD for weld testing are described in ISO 10863 and the related acceptance
criteria are given in ISO 15626.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content constitutes
requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For undated references,
the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 5577, Non-destructive testing — Ultrasonic testing — Vocabulary
ISO 9712, Non-destructive testing — Qualification and certification of NDT personnel
ISO 16810, Non-destructive testing — Ultrasonic testing — General principles
ISO 22232-1, Non-destructive testing — Characterization and verification of ultrasonic test equipment — Part
1: Instruments
ISO 22232-2, Non-destructive testing — Characterization and verification of ultrasonic test equipment — Part
2: Probes
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 5577 and the following apply.
ISO and IEC maintain terminology databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at https:// www .electropedia .org/
3.1
scanning surface obscured zone
scanning surface dead zone
zone where indications may be obscured due to the presence of the lateral wave (3.6)
3.2
back wall obscured zone
back wall dead zone
zone where signals may be obscured due to the presence of the back wall echo
3.3
perpendicular scan
scan perpendicular to the ultrasonic beam direction
Note 1 to entry: Refer to Figure 4.
3.4
parallel scan
scan parallel to the ultrasonic beam direction
Note 1 to entry: Refer to Figure 5.
3.5
time-of-flight diffraction setup
TOFD setup
probe arrangement defined by probe characteristics and probe centre separation (3.7)
Note 1 to entry: Probe characteristics are e.g. frequency, transducer size, beam angle, wave mode.
3.6
lateral wave
longitudinal wave traveling the shortest path from transmitter probe to receiver probe
3.7
probe centre separation
PCS
distance between the index points of transmitter and receiver probe
Note 1 to entry: The PCS for two probes located on a curved surface is the straight-line, geometric separation between
the two probe index points and not the distance measured along the surface.
4 Symbols and units
A list of the symbols and units used in this document is given in Table 1.
Table 1 — Symbols and units
Symbol Unit Meaning
D mm depth of the scanning surface obscured zone
ds
D mm depth of the back wall obscured zone
dw
d mm depth of a discontinuity tip below the scanning surface
δd mm error in depth
R mm spatial resolution
TTabablele 1 1 ((ccoonnttiinnueuedd))
Symbol Unit Meaning
s mm half the distance between the index points of the two ultrasonic probes (half the PCS)
δs mm inaccuracy in half the probe centre separation
t µs time of flight from the transmitter to the receiver
Δt µs time-of-flight difference between the lateral wave and a second ultrasonic signal
δt µs inaccuracy in time of flight
t µs time of flight at depth d
d
t µs duration of the ultrasonic pulse measured at 10 % of the peak amplitude
p
t µs time of flight of the back wall echo
w
W mm wall thickness
coordinate parallel to the scanning surface and parallel to a predetermined reference line. For
X mm weld testing this reference line should coincide with the weld. The origin of the axes may be
defined as best suits the test object (see Figure 1)
Δx mm discontinuity length
coordinate parallel to the scanning surface, perpendicular to the predetermined reference line
Y mm
(see Figure 1)
δy mm inaccuracy in lateral position
Z mm coordinate perpendicular to the scanning surface (see Figure 1)
Δz mm discontinuity height
v mm/µs sound velocity
δv mm/µs inaccuracy in sound velocity
Key
X, Y, Z main coordinates (see Table 1)
Figure 1 — Definition of coordinates
5 General
5.1 Principle of the technique
The TOFD technique relies on the interaction of ultrasonic waves with the tips of discontinuities. This
interaction results in diffracted waves over a large angular range. Detection of the diffracted waves makes it
possible to establish the presence of the discontinuity.
The time of flight of the recorded signals is a measure for the height of the discontinuity, thus enabling sizing
of the discontinuity.
The dimension of the discontinuity is always determined from the time of flight of the diffracted signals.
The signal amplitude is not used in size estimation.
Key
d
1 transmitter probe Discontinuity.
e
2 receiver probe Lower tip path.
a f
Lateral wave path. Back wall echo path.
b
Upper tip path.
Figure 2 — Basic TOFD configuration
The basic configuration for the TOFD technique consists of separate ultrasonic transmitter and receiver
probes (see Figure 2).
Longitudinal wave probes with wide-angle beams are typically used since the diffraction of ultrasonic
waves is only weakly dependent on the orientation of the discontinuity tip. This enables the testing of a
certain volume in one scan.
However, restrictions apply to the size of the volume that can be tested during a single scan (see 8.2).
The first signal to arrive at the receiver probe after emission of an ultrasonic pulse is usually the lateral
wave which travels just beneath the scanning surface of the test object.
In the absence of discontinuities, the second signal to arrive at the receiver probe is the back wall echo.
These two signals are typically used for reference purposes. If mode conversion is neglected, any signals
caused by discontinuities in the material should arrive between the lateral wave and the back wall echo,
since the latter two correspond, respectively, to the shortest and longest paths between transmitter and
receiver probe. For similar reasons the diffracted signal generated at the upper tip of a discontinuity will
arrive before the signal generated at the lower tip of the discontinuity. A typical pattern of indications
(A-scan presentation) is shown in Figure 3 for the configuration shown in Figure 2.
The height of the discontinuity can be deduced from the difference in time of flight of the two diffracted
signals (see 9.1.5).
Note the phase reversal between the lateral wave and the back wall echo, and between echoes of the upper
and lower tip of the discontinuity.
Where access to both surfaces of the test object is possible and discontinuities are distributed throughout
the wall thickness, scanning from both surfaces will improve the overall precision, particularly in regard to
discontinuities near the surfaces.
Key
b
T time Upper tip signal.
c
A amplitude Lower tip signal.
a d
Lateral wave. Back wall echo.
Figure 3 — Schematic A-scan presentation of an embedded discontinuity
5.2 Requirements for surface condition and couplant
The surface condition shall meet at least the requirements stated in ISO 16810.
Since the diffracted signals can be weak, the degradation of signal quality due to poor surface condition will
have a severe impact on the reliability of the test.
a) Different coupling media can be used, but their type shall be compatible with the materials to be tested.
Examples of coupling media are: water (possibly containing an agent e.g. wetting, anti-freeze, corrosion
inhibitor), contact paste, oil, grease, and cellulose paste containing water.
b) The characteristics of the coupling medium shall remain constant throughout the testing.
c) The coupling medium shall be suitable for the temperature range in which it will be used.
5.3 Materials and process type
Due to the relatively low signal amplitudes that are used in the TOFD technique, the technique can be applied
routinely on materials with relatively low levels of attenuation and scatter for ultrasonic waves. In general,
application on unalloyed and low-alloyed carbon steel components and welds is possible, but also on fine-
grained austenitic steels and aluminium.
Coarse-grained materials and materials with significant anisotropy however, such as cast iron, austenitic
weld materials and high-nickel alloys, will require additional validation and additional data processing.
By mutual agreement, a representative test block with artificial and/or natural discontinuities can be used
to confirm testability.
Note that diffraction characteristics of artificial discontinuities can differ significantly from those of real
discontinuities.
6 Qualification of test personnel
Personnel performing testing with the TOFD technique shall be qualified in accordance with ISO 9712, and
shall have received additional training and examination on the use of the TOFD technique on the products to
be tested as specified.
7 Requirements for test equipment
7.1 General
The test equipment used for the TOFD technique shall be in accordance with the requirements of ISO 22232-1
and ISO 22232-2.
It is recommended to verify the setup and the accuracy of the time-to-depth conversion according to 8.7.
7.2 Instrument and display
a) The receiver bandwidth shall, as a minimum, range between 0,5 and 2 times the nominal probe frequency
at −6 dB, unless specific materials and product classes require a larger bandwidth. Appropriate band
filters can be used;
b) the transmitter pulse can either be unipolar or bipolar. The pulse duration shall not exceed 0, 5 times
the period corresponding to the nominal probe frequency;
c) unrectified signals shall be digitized with a sampling rate of at least six times the nominal probe
frequency;
d) to select an appropriate portion of the time base within which signals (A-scan data) are digitized, a
window with programmable position and length shall be present;
e) window start shall be programmable between 0 µs and 200 µs from the transmitter pulse, window
length shall be programmable between 5 µs and 100 µs; in this way, the appropriate signals (lateral
or creeping wave, back wall signal, one or more mode converted signals as described in 8.3) can be
selected to be digitized and displayed;
f) digitized A-scan data should be displayed in amplitude related grey or single-colour levels, plotted
adjacently to form a B-scan presentation. See Figure 4 and Figure 5 for typical B-scan presentations of
perpendicular and parallel scans, respectively;
g) the number of grey or single-colour scales should at least be 64;
h) for archiving purposes, the equipment shall be capable of storing all A-scan or B-scan data (as
appropriate) on a storage medium such as hard disc or solid-state memory;
i) for reporting purposes, it shall be capable of making hard copies or screen captures of A-scan or B-scan
presentations (as appropriate);
j) the equipment should be capable of performing signal averaging;
k) in order to achieve the relatively high-gain settings required for typical TOFD signals, a pre-amplifier
may be used, which should have a flat response over the frequency range of interest;
l) this pre-amplifier shall be positioned as close as possible to the receiving probe;
m) additional requirements regarding features for basic and advanced analysis of discontinuities are
described in Clause 9.
a) Typical TOFD setup b) Corresponding B-scan presentation
Key
1 reference line 6 lateral wave
2 direction of probe displacement (X-direction) 7 discontinuity upper tip
perpendicular to the propagation of the ultrasound
3 transmitter probe 8 discontinuity lower tip
4 receiver probe 9 back wall reflection
5 time of flight (through-wall extent)
Figure 4 — Typical perpendicular scan in weld testing
a) Typical TOFD setup b) Corresponding B-scan presentation
Key
1 reference line 6 lateral wave
2 direction of probe displacement parallel to the 7 discontinuity upper tip
propagation of the ultrasound (Y-direction)
3 transmitter probe 8 discontinuity lower tip
4 receiver probe 9 back wall reflection
5 time of flight (through-wall extent)
Figure 5 — Typical parallel scan in weld testing
7.3 Probes
a) The ultrasonic probes used for the TOFD technique shall initially be in accordance with ISO 22232-2;
b) number of probes: 2 (transmitter and receiver);
c) type: any suitable probe (see 8.2);
d) wave mode: usually longitudinal wave; the use of transverse wave probes is more complex but may be
agreed upon in special cases;
e) both probes shall have the same centre frequency within a tolerance of ±20 %; for details on probe
frequency selection see 8.2;
f) the pulse duration of the lateral wave shall not exceed two cycles, measured at 10 % of the peak
amplitude;
g) the pulse repetition frequency shall be set such that no interference occurs between signals caused by
successive transmission pulses.
7.4 Scanning
a) Scanning mechanisms shall be used to maintain a const
...
Norme
internationale
ISO 16828
Deuxième édition
Essais non destructifs — Contrôle
2025-07
par ultrasons — Technique de
diffraction du temps de vol pour la
détection et le dimensionnement
des discontinuités
Non-destructive testing — Ultrasonic testing — Time-of-flight
diffraction technique for detection and sizing of discontinuities
Numéro de référence
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publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut
être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
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CH-1214 Vernier, Genève
Tél.: +41 22 749 01 11
E-mail: copyright@iso.org
Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii
Sommaire Page
Avant-propos .v
Introduction .vi
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 2
4 Symboles et unités . 2
5 Généralités . 4
5.1 Principe de la technique .4
5.2 Exigences relatives à l’état de surface et au couplant .5
5.3 Types de matériaux et de procédés .5
6 Qualification du personnel de contrôle . 6
7 Exigences relatives aux équipements de contrôle . 6
7.1 Généralités .6
7.2 Appareil et affichage .6
7.3 Traducteurs .8
7.4 Balayage.9
8 Modes opératoires de mise en place du dispositif TOFD . 9
8.1 Généralités .9
8.2 Sélection des traducteurs et distance entre les traducteurs.9
8.2.1 Sélection des traducteurs .9
8.2.2 Distance entre les traducteurs .10
8.3 Réglage de la fenêtre de sélection .10
8.4 Réglage de la sensibilité .11
8.5 Réglage du pas de balayage .11
8.6 Réglage de la vitesse de balayage .11
8.7 Vérification des performances du système .11
9 Interprétation et analyse des données .12
9.1 Analyse de base des discontinuités . 12
9.1.1 Généralités . 12
9.1.2 Caractérisation des discontinuités . 12
9.1.3 Estimation de la position d’une discontinuité . 13
9.1.4 Estimation de la longueur d’une discontinuité. 13
9.1.5 Estimation de la profondeur et de la hauteur d’une discontinuité .14
9.2 Analyse détaillée des discontinuités .14
9.2.1 Généralités .14
9.2.2 Balayages supplémentaires . 15
9.2.3 Algorithmes supplémentaires .16
10 Détection et dimensionnement pour les pièces à géométrie complexe . 17
11 Limites de la technique TOFD . 17
11.1 Généralités .17
11.2 Précision et résolution .18
11.2.1 Généralités .18
11.2.2 Imprécision de la position latérale .18
11.2.3 Imprécision de mesurage du temps.18
11.2.4 Imprécision de la vitesse de l’onde ultrasonore .18
11.2.5 Imprécision de la distance entre axes des traducteurs .19
11.2.6 Résolution spatiale .19
11.3 Zones mortes .19
12 Contrôle TOFD sans enregistrement de données .20
iii
13 Mode opératoire d’essai .20
14 Rapport d’essai .20
Annexe A (informative) Blocs de référence.21
Bibliographie .22
iv
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes nationaux
de normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général
confiée aux comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire
partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l’ISO participent également aux travaux. L’ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier, de prendre note des différents
critères d’approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document
a été rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2
(voir www.iso.org/directives).
L’ISO attire l’attention sur le fait que la mise en application du présent document peut entraîner l’utilisation
d’un ou de plusieurs brevets. L’ISO ne prend pas position quant à la preuve, à la validité et à l’applicabilité de
tout droit de brevet revendiqué à cet égard. À la date de publication du présent document, l’ISO n’avait pas
reçu notification qu’un ou plusieurs brevets pouvaient être nécessaires à sa mise en application. Toutefois,
il y a lieu d’avertir les responsables de la mise en application du présent document que des informations
plus récentes sont susceptibles de figurer dans la base de données de brevets, disponible à l’adresse
www.iso.org/brevets. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne pas avoir identifié de tels droits de
propriété.
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données pour
information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l’ISO liés à l’évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l’adhésion de
l’ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles techniques au
commerce (OTC), voir www.iso.org/avant-propos.
Le présent document a été élaboré par le comité ISO/TC 135, Essais non destructifs, sous-comité SC 3, Contrôle
par ultrasons, en collaboration avec le comité technique CEN/TC 138, Essais non-destructifs, du Comité
européen de normalisation (CEN), conformément à l’Accord de coopération technique entre l’ISO et le CEN
(Accord de Vienne).
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 16828:2012), qui a fait l’objet d’une
révision technique.
Les principales modifications sont les suivantes:
— révision du titre par suppression de la mention «utilisée comme méthode»;
— clarification des abréviations et des symboles;
— mise à jour des figures;
— correction des formules;
— remplacement du terme «dead zone» par «obscured zone» dans la version anglaise. La modification
apportée à la version anglaise n’entraîne aucune modification de la version française.
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes se
trouve à l’adresse www.iso.org/fr/members.html.
v
Introduction
Les documents suivants, relatifs au contrôle par ultrasons, sont des normes connexes élaborées par
l’ISO/TC 135.
ISO 16810, Essais non destructifs — Contrôle par ultrasons — Principes généraux
ISO 16811, Essais non destructifs — Contrôle par ultrasons — Réglage de la sensibilité et de la base de temps
ISO 16823, Essais non destructifs — Contrôle par ultrasons — Technique par transmission
ISO 16826, Essais non destructifs — Contrôle par ultrasons — Contrôle des discontinuités perpendiculaires à
la surface
ISO 16827, Essais non destructifs — Contrôle par ultrasons — Caractérisation et dimensionnement des
discontinuités
vi
Norme internationale ISO 16828:2025(fr)
Essais non destructifs — Contrôle par ultrasons — Technique
de diffraction du temps de vol pour la détection et le
dimensionnement des discontinuités
1 Domaine d’application
Le présent document spécifie les principes généraux pour l’application de la technique de diffraction du
temps de vol (TOFD) pour la détection et le dimensionnement des discontinuités dans les composants en
acier au carbone faiblement allié.
Le présent document s’applique également à d’autres types de matériaux, à condition que l’application de la
technique TOFD tienne compte de la géométrie, des propriétés acoustiques des matériaux et de la sensibilité
de contrôle.
Bien que le présent document soit applicable, en termes génériques, aux discontinuités des matériaux et
applications couvertes par l’ISO 16810, il contient des références aux applications sur les soudures. Cette
approche a été choisie pour des raisons de clarté en termes de position des traducteurs et de direction de
balayage.
Sauf indications contraires dans les documents de référence, les exigences minimales spécifiées dans le
présent document s’appliquent.
Sauf dispositions contraires explicites, le présent document s’applique aux catégories de pièces à contrôler
suivantes, telles que définies dans l’ISO 16811:
— catégorie 1: sans restriction;
— catégories 2 et 3: les restrictions spécifiées s’appliquent (voir 10);
— catégories 4 et 5: exigent des modes opératoires particuliers, qui sont également traités (voir 10).
NOTE Les techniques d’utilisation de la TOFD pour les essais des assemblages soudés sont décrites dans
l’ISO 10863 et les critères d’acceptation correspondants sont donnés dans l’ISO 15626.
2 Références normatives
Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu’ils constituent, pour tout ou partie de leur
contenu, des exigences du présent document. Pour les références datées, seule l’édition citée s’applique. Pour
les références non datées, la dernière édition du document de référence s’applique (y compris les éventuels
amendements).
ISO 5577, Essais non destructifs — Contrôle par ultrasons — Vocabulaire
ISO 9712, Essais non destructifs — Qualification et certification du personnel END
ISO 16810, Essais non destructifs — Contrôle par ultrasons — Principes généraux
ISO 22232-1, Essais non destructifs — Caractérisation et vérification de l'appareillage de contrôle par ultrasons
— Partie 1: Appareils
ISO 22232-2, Essais non destructifs — Caractérisation et vérification de l'appareillage de contrôle par ultrasons
— Partie 2: Traducteurs
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et les définitions de l’ISO 5577 ainsi que les suivants
s’appliquent.
L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en normalisation,
consultables aux adresses suivantes:
— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse https:// www .electropedia .org/
3.1
zone morte sous la surface de balayage
zone morte sous la surface de balayage
zone dans laquelle les signaux peuvent ne pas être perçus en raison de l’onde latérale (3.6)
3.2
zone morte induite par l’écho de fond
zone morte induite par l’écho de fond
zone dans laquelle les signaux peuvent ne pas être perçus en raison de l’écho de fond
3.3
balayage perpendiculaire
balayage perpendiculaire à la direction du faisceau ultrasonore
Note 1 à l'article: Voir Figure 4.
3.4
balayage parallèle
balayage parallèle à la direction du faisceau ultrasonore
Note 1 à l'article: Voir Figure 5.
3.5
dispositif de diffraction des temps de vol
dispositif TOFD
ensemble de traducteurs défini par les caractéristiques des traducteurs et la distance entre axes des
traducteurs (3.7)
Note 1 à l'article: Les caractéristiques d’un transducteur sont, par exemple, la fréquence, les dimensions du
transducteur, l’angle de faisceau, le mode de transmission d’ondes.
3.6
onde latérale
onde longitudinale parcourant la distance la plus courte entre le traducteur émetteur et le traducteur
récepteur
3.7
distance entre axes des traducteurs
PCS
distance entre les points d’émergence d’un traducteur émetteur et d’un traducteur récepteur
Note 1 à l'article: La PCS de deux traducteurs situés sur une surface courbe est la séparation géométrique en ligne
droite entre les deux points d’émergence des deux traducteurs, et non la distance mesurée le long de la surface.
4 Symboles et unités
Une liste des symboles et unités utilisés dans le présent document est donnée dans le Tableau 1.
Tableau 1 — Symboles et unités
Symbole Unité Signification
D mm profondeur de la zone morte sous la surface de balayage
ds
D mm profondeur de la zone morte induite par l’écho de fond
dw
d mm profondeur du bord de la discontinuité sous la surface de balayage
δd mm erreur de profondeur
R mm résolution spatiale
moitié de la distance entre les points d’émergence des deux traducteurs ultrasonores (demi-
s mm
PCS)
δs mm imprécision de la moitié de la distance entre axes des traducteurs
t µs temps de vol de l’émetteur au récepteur
Δt µs différence de temps de vol entre l’onde latérale et un second signal ultrasonore
δt µs imprécision du temps de vol
t µs temps de vol à une profondeur d
d
t µs durée de l’impulsion ultrasonore mesurée à 10 % de l’amplitude crête
p
t µs temps de vol de l’écho de fond
w
W mm épaisseur de paroi
coordonnée parallèle à la surface de balayage et à une ligne de référence prédéterminée.
Pour les contrôles de soudure, il convient que cette ligne de référence coïncide avec la sou-
X mm
dure. L’origine des axes peut être définie selon la méthode la plus adaptée à la pièce à contrô-
ler (voir Figure 1)
Δx mm longueur de la discontinuité
coordonnée parallèle à la surface de balayage et perpendiculaire à la ligne de référence pré-
Y mm
déterminée (voir Figure 1)
δy mm imprécision en position latérale
Z mm coordonnée perpendiculaire à la surface de balayage (voir Figure 1)
Δz mm hauteur de la discontinuité
v mm/µs vitesse de l’onde ultrasonore
δv mm/µs imprécision de la vitesse de l’onde ultrasonore
Légende
X, Y, Z coordonnées principales (voir Tableau 1)
Figure 1 — Définition des coordonnées
5 Généralités
5.1 Principe de la technique
La technique TOFD repose sur l’interaction d’ondes ultrasonores avec les bords des discontinuités.
Cette interaction provoque des ondes diffractées omnidirectionnelles. La détection des ondes diffractées
permet d’établir la présence d’une discontinuité.
Le temps de vol des signaux enregistrés est une mesure de la hauteur de la discontinuité, ce qui permet de la
dimensionner.
Les dimensions de la discontinuité sont toujours déterminées par le temps de vol des signaux diffractés.
L’amplitude du signal n’est pas utilisée pour le dimensionnement.
Légende
1 traducteur émetteur
2 traducteur récepteur
a
Trajet de l’onde latérale.
b
Trajet du bord supérieur.
d
Discontinuité.
e
Trajet du bord inférieur.
f
Trajet de l’écho de fond.
Figure 2 — Configuration TOFD type
La configuration type pour la technique TOFD se compose de traducteurs émetteurs et de traducteurs
récepteurs ultrasonores séparés (voir Figure 2).
Des traducteurs d’ondes longitudinales à faisceau de grande ouverture sont généralement utilisés, car la
diffraction des ondes ultrasonores ne dépend que faiblement de l’orientation du bord de la discontinuité.
Cela permet de contrôler un certain volume en un seul balayage.
Toutefois, des restrictions s’appliquent à la dimension du volume pouvant être contrôlé au cours d’un seul
balayage (voir 8.2).
Le premier signal reçu par le traducteur récepteur après émission d’une impulsion ultrasonore est
généralement l’onde latérale qui se propage juste sous la surface de balayage de la pièce à contrôler.
En l’absence de discontinuité, le second signal reçu par le traducteur récepteur est l’écho de fond.
Ces deux signaux servent généralement de référence. Si la conversion de mode n’est pas prise en compte, il
est attendu que tout signal provoqué par des discontinuités du matériau apparaisse entre l’onde latérale et
l’écho de fond, car ces deux éléments correspondent respectivement aux trajets le plus court et le plus long
entre le traducteur émetteur et le traducteur récepteur. Pour les mêmes raisons, le signal diffracté généré
par le bord supérieur d’une discontinuité est situé en amont du signal généré par le bord inférieur de la
discontinuité. La Figure 3 présente un schéma type de ces indications (représentation de type A) pour la
configuration illustrée à la Figure 2.
La différence entre les temps de vol des deux signaux diffractés permet de déduire la hauteur de la
discontinuité (voir 9.1.5).
Il est à noter l’inversion de phase entre l’onde latérale et l’écho de fond, ainsi qu’entre les échos des bords
supérieur et inférieur de la discontinuité.
Lorsque les deux surfaces de la pièce à contrôler sont accessibles et que la pièce présente des discontinuités
sur toute l’épaisseur de sa paroi, le fait de balayer les deux surfaces améliore la précision générale,
en particulier pour les discontinuités situées près des surfaces.
Légende
T temps
A amplitude
a
Onde latérale.
b
Signal du bord supérieur.
c
Signal du bord inférieur.
d
Écho de fond.
Figure 3 — Schéma d’une représentation de type A d’une discontinuité interne
5.2 Exigences relatives à l’état de surface et au couplant
L’état de surface doit au moins satisfaire aux exigences de l’ISO 16810.
Dans la mesure où les signaux diffractés peuvent être de faible amplitude, la dégradation de la qualité du
signal due à un mauvais état de surface risque d’influencer fortement la fiabilité du contrôle.
a) Différents milieux de couplage peuvent être utilisés, mais leur type doit être compatible avec les
matériaux à contrôler.
Exemples de milieux de couplage: eau pouvant contenir un additif (agent mouillant, antigel,
anticorrosion), pâte de contact, huile, graisse et pâte de cellulose à base d’eau.
b) Les caractéristiques du milieu de couplage doivent rester constantes pendant toute la durée du contrôle.
c) Le milieu de couplage doit être adapté à la plage de température d’utilisation.
5.3 Types de matériaux et de procédés
En raison de la faiblesse relative de l’amplitude des signaux utilisés avec la technique TOFD, cette dernière
peut être employée couramment pour les matériaux dont les niveaux d’atténuation et de dispersion sont
relativement faibles pour les ondes ultrasonores. En règle générale, il est possible d’utiliser cette technique
sur des composants en acier au carbone non allié ou faiblement allié, et leurs soudures, mais également sur
des aciers austénitiques et des alliages d’aluminium à grains fins.
Toutefois, les matériaux à gros grains et les matériaux à anisotropie significative, tels que la fonte, les
matériaux austénitiques soudés et les alliages à haute teneur en nickel, nécessitent une validation et un
traitement supplémentaires des données.
Par accord mutuel, un bloc d’essai représentatif présentant des discontinuités artificielles et/ou naturelles
peut être utilisé pour confirmer l’aptitude au contrôle.
Il est à noter que les caractéristiques de diffraction des discontinuités artificielles peuvent être nettement
différentes de celles des discontinuités réelles.
6 Qualification du personnel de contrôle
Le personnel réalisant le contrôle par la technique TOFD doit être qualifié conformément à l’ISO 9712 et
avoir reçu une formation supplémentaire accompagnée d’un examen portant sur l’utilisation de la technique
TOFD sur les produits à contrôler comme spécifié.
7 Exigences relatives aux équipements de contrôle
7.1 Généralités
L’équipement de contrôle utilisé pour la technique TOFD doit être conforme aux exigences de l’ISO 22232-1
et de l’ISO 22232-2.
Il est recommandé de vérifier le réglage et la précision de la conversion temps-profondeur conformément à 8.7.
7.2 Appareil et affichage
a) La bande passante à −6 dB du récepteur doit couvrir, au minimum, la plage de 0,5 fois à 2 fois la fréquence
nominale du traducteur, sauf si le matériau spécifique et les classes de produits requièrent une bande
passante plus importante. Des filtres de bandes passantes appropriées peuvent être utilisés.
b) L’impulsion d’émission peut être unipolaire ou bipolaire. La durée d’impulsion ne doit pas excéder
0,5 fois la période correspondant à la fréquence nominale du traducteur.
c) Les signaux non redressés doivent être numérisés à un taux d’échantillonnage au moins égal à six fois la
fréquence nominale du traducteur.
d) Pour sélectionner une partie appropriée de la base de temps pour numériser les signaux (données des
représentations de type A), une fenêtre de position et longueur programmables doit être disponible.
e) Le début de la fenêtre doit pouvoir être programmé entre 0 µs et 200 µs à partir de l’impulsion
d’émission et la longueur de la fenêtre doit pouvoir être programmée entre 5 µs et 100 µs. Ainsi, les
signaux appropriés (onde latérale ou rampante, écho de fond, un ou plusieurs signaux de conversion de
mode tels que décrits en 8.3) peuvent être sélectionnés pour être numérisés et représentés.
f) Il convient que les données des représentations de type A numérisées soient affichées en niveaux de gris
ou d’une couleur unique en fonction de leur amplitude, et présentées les unes à côté des autres afin de
former une représentation de type B. Voir respectivement la Figure 4 et la Figure 5 pour des exemples
types de représentations de type B de balayages perpendiculaire et parallèle.
g) Il convient que le nombre de niveaux de gris ou de couleur unique soit au minimum de 64.
h) À des fins d’archivage, l’équipement doit être capable de stocker toutes les données nécessaires aux
représentations de type A ou B (suivant le cas) sur un support de stockage tel qu’un disque dur ou une
mémoire à semi-conducteurs.
i) À des fins de rapport, ce support doit permettre de réaliser des copies sur papier ou des captures d’écran
des représentations de type A ou B (suivant le cas).
j) Il convient que l’équipement soit capable de moyenner les signaux.
k) Pour les réglages de gain relativement élevés requis pour les signaux TOFD types, un préamplificateur
peut être utilisé. Il convient qu’il présente une réponse plate sur la gamme de fréquences considérée.
l) Ce préamplificateur doit être placé aussi près que possible du traducteur récepteur.
m) L’Article 9 décrit des exigences supplémentaires relatives aux caractéristiques nécessaires à des
analyses de base et avancée des discontinuités.
a) Dispositif TOFD type b) Représentation de type B correspondante
Légende
1 ligne de référence
2 sens de déplacement du traducteur (axe X) perpendiculaire à la propagation des ultrasons
3 traducteur émetteur
4 traducteur récepteur
5 temps de vol (dimension dans le sens de l’épaisseur de paroi)
6 onde latérale
7 bord supérieur de la discontinuité
8 bord inférieur de la discontinuité
9 écho de fond
Figure 4 — Balayage perpendiculaire type lors des contrôles de soudure
a) Dispositif TOFD type b) Représentation de type B correspondante
Légende
1 ligne de référence
2 sens de déplacement du traducteur parallèle à la propagation des ultrasons (axe Y)
3 traducteur émetteur
4 traducteur récepteur
5 temps de vol (dimension dans le sens de l’épaisseur de paroi)
6 onde latérale
7 bord supérieur de la discontinuité
8 bord inférieur de la discontinuité
9 écho de fond
Figure 5 — Balayage parallèle type lors des contrôles de soudure
7.3 Traducteurs
a) Les traducteurs ultrasonores utilisés pour la technique TOFD doivent initialement être conformes à
l’ISO 22232-2;
b) nombre de traducteurs: 2 (émetteur et récepteur);
c) type: tout traducteur approprié (voir 8.2);
d) mode de transmission d’ondes: en général, ondes longitudinales; l’utilisation de traducteurs d’ondes
transversales est plus complexe, mais ils peuvent être utilisés dans certains cas particuliers;
e) les deux traducteurs doivent avoir la même fréquence centrale avec une tolérance de ±20 %; pour de
plus amples informations sur le choix d’une fréquence pour les traducteurs, voir 8.2;
f) la durée d’impulsion de l’onde latérale ne doit pas excéder deux périodes lorsqu’elle est mesurée à 10 %
de l’amplitude crête;
g) la fréquence de récurrence des impulsions doit être réglée de sorte qu’aucune interférence ne se
produise entre les signaux créés par des impulsions d’émission successives.
7.4 Balayage
a) Des mécanismes de balayage doivent être utilisés afin de maintenir une distance et un alignement
constants entre les points d’émergence des deux traducteurs.
b) Les mécanismes de balayage doivent fournir à l’équipement ultrasonore toutes les informations sur la
position du traducteur afin de permettre la génération de représentations de type B liées à la position
du traducteur.
Les informations sur la position du traducteur peuvent être fournies par des codeurs incrémentaux
magnétiques ou optiques, ou par des potentiomètres.
c) Les mécanismes de balayage pour la technique TOFD peuvent être motorisés ou manuels.
Ils doivent être guidés par des mécanismes appropriés (par exemple: bande en acier, courroie, systèmes
de suivi automatique de piste ou roues de guidage).
d) Le guidage par rapport à une ligne de référence (par exemple, l’axe d’une soudure) doit être maintenu
dans une tolérance de ±10 % de la distance entre axes des traducteurs (PCS).
e) Pour les applications générales, les combinaisons d’équipement ultrasonore et de mécanismes de
balayage doivent être capables d’acquérir et de numériser les signaux à une fréquence d’au moins une
représentation de type A par millimètre de longueur de balayage.
f) À cet effet, l’acquisition de données et le mouvement du mécanisme de balayage doivent être
synchronisés.
8 Modes opératoires de mise en place du dispositif TOFD
8.1 Généralités
Le choix et la configuration des traducteurs constituent des paramètres importants lors de la mise en place
du dispositif TOFD. Ils déterminent, dans une large mesure, la précision générale, le rapport signal/bruit et
la couverture de la zone d’intérêt de la technique TOFD.
Le mode opératoire de montage décrit dans le présent article est destiné à garantir les éléments suivants:
— un gain du système et un rapport signal/bruit suffisants pour détecter les signaux diffractés d’intérêt;
— une résolution spatiale acceptable et une couverture adéquate de la zone d’intérêt;
— une utilisation efficace de la plage dynamique du système de contrôle.
8.2 Sélection des traducteurs et distance entre les traducteurs
8.2.1 Sélection des traducteurs
Le présent paragraphe indique des ensembles de traducteurs types pour le contrôle par la technique TOFD
afin d’obtenir de bonnes possibilités de détection, qu’il s’agisse de pièces de contrôle minces ou épaisses.
Il est à noter que ces ensembles ne sont pas obligatoires et qu’il convient de vérifier le respect des exigences
exactes permettant de satisfaire à une spécification.
a) Pour les aciers d’une épaisseur inférieure ou égale à 70 mm, une seule paire de traducteurs peut être
utilisée.
b) Le Tableau 2 donne les paramètres de sélection des traducteurs recommandés
pour obtenir une résolution pour obtenir une résolution suffisante ainsi
qu’une couverture adéquate pour trois plages distinctes d’épaisseur de paroi.
Tableau 2 — Paramètres de sélection des traducteurs recommandés pour un dispositif TOFD unique
sur des aciers d’une épaisseur inférieure ou égale à 70 mm
Diamètre du transduc- Angle nominal du tra-
Épaisseur de paroi, W Fréquence centrale
teur ducteur
mm MHz mm °
< 10 10 à 15 2 à 6 50 à 70
10 ≤ W < 30 5 à 10 2 à 6 50 à 60
30 ≤ W < 70 2 à 5 6 à 12 45 à 60
c) Pour les épaisseurs supérieures à 70 mm, l’épaisseur de paroi doit être divisée en plusieurs zones à
contrôler, chacune d’entre elles couvrant une zone de profondeur différente.
Le Tableau 3 indique les fréquences centrales, les tailles de transducteur et les angles de faisceau
nominaux recommandés afin d’obtenir une résolution suffisante ainsi qu’une couverture adéquate pour
les matériaux d’une épaisseur comprise entre 70 mm et 300 mm.
d) Ces zones peuvent être contrôlées simultanément ou séparément.
Tableau 3 — Paramètres de sélection des traducteurs recommandés pour plusieurs dispositifs
TOFD sur des aciers d’une épaisseur comprise entre 70 mm et 300 mm
Diamètre du transduc- Angle nominal du tra-
Zone de profondeur, d Fréquence centrale
R
teur ducteur
mm MHz mm °
< 30 5 à 10 2 à 6 50 à 70
30 ≤ d < 100 2 à 5 6 à 12 45 à 60
R
100 ≤ d ≤ 300 1 à 3 10 à 25 45 à 60
R
8.2.2 Distance entre les traducteurs
L’efficacité maximale de diffraction est observée lorsque l’angle inclus est d’environ 120°.
a) Il convient de disposer les traducteurs de telle sorte que les axes (imaginaires) du faisceau forment à
peu près cet angle dans la zone de profondeur susceptible de présenter des discontinuités.
b) Des écarts de plus de −35° ou +45° par rapport à cette valeur peuvent affaiblir les échos diffractés et il
convient de ne pas les utiliser, sauf si les possibilités de détection peuvent être démontrées.
8.3 Réglage de la fenêtre de sélection
a) La fenêtre de sélection enregistrée doit au moins couvrir la zone de profondeur d’intérêt, comme
indiqué, par exemple, dans le Tableau 2 et le Tableau 3.
b) De manière idéale, il convient que la fenêtre de sélection enregistrée débute au moins 1 µs avant le
temps d’arrivée de l’onde latérale et qu’elle se prolonge au moins au-delà du premier écho de fond.
c) Dans la mesure où les échos de conversion de mode peuvent être utiles pour identifier les discontinuités,
il convient que la fenêtre de sélection enregistrée comprenne également le temps d’arrivée du premier
écho de fond de conversion de mode.
d) Lorsqu’une fenêtre de sélection plus petite est appropriée (par exemple, pour améliorer la précision du
dimensionnement), il est nécessaire de démontrer que les possibilités de détection des discontinuités ne
sont pas compromises en utilisant, par exemple, des discontinuités représentatives ou des discontinuités
artificielles diffractantes dans un bloc de référence tel que décrit à l’Annexe A.
8.4 Réglage de la sensibilité
L’objectif de ce réglage est de s’assurer que les signaux renvoyés par les discontinuités sont couverts par la
plage dynamique de l’appareil ultrasonore et que le bruit limite est acoustique plutôt qu’électronique.
a) La distance entre les traducteurs et la fenêtre de sélection doivent être réglées aux valeurs utilisées
pour les contrôles ultérieurs.
b) Les réglages de l’appareil (par exemple gain, suppression électronique du bruit) doivent être réglés de
sorte que le bruit électronique soit réduit à un niveau minimal. Lors du contrôle de la zone proche de
la surface, il convient que l’amplitude du bruit électronique précédent l’arrivée de l’onde latérale soit
inférieure d’au moins 6 dB à celle de la région de la base de temps suivant l’arrivée de l’onde latérale.
c) Il convient que l’amplitude dans la région de la base de temps suivant l’arrivée de l’onde latérale soit
fixée à environ 5 % de l’échelle d’amplitude.
En cas de bruit acoustique très faible, par exemple pour l’acier à grains fins, ou lors du contrôle d’une
zone dans le volume ou à proximité du fond, le réglage de la sensibilité et le rapport signal/bruit
acceptable doivent être spécifiés dans le mode opératoire d’essai.
Le réglage de la sensibilité peut alors être vérifié en utilisant des discontinuités représentatives ou des
discontinuités artificielles diffractantes dans un bloc de référence tel que décrit dans l’Annexe A.
d) Des trous de génératrice peuvent être utilisés, à condition que le signal provenant de la surface
inférieure du trou de génératrice soit utilisé pour le réglage de la sensibilité, et non le signal provenant
de la surface supérieure du trou de génératrice.
e) Différentes formes d’entailles peuvent être utilisées, à condition qu’elles génèrent des ondes diffractées.
Les résultats peuvent être utilisés pour justifier la réduction du réglage de gain ou pour avertir que le
rapport signal/bruit est insuffisant (par exemple inférieur à 12 dB).
8.5 Réglage du pas de balayage
Le réglage du pas de balayage est défini comme la distance entre les représentations de type A adjacentes
enregistrées dans le sens du déplacement du traducteur.
Le réglage du pas de balayage doit être fonction de l’épaisseur de paroi à contrôler.
a) Pour des épaisseurs inférieures ou égales à 10 mm, le pas de balayage ne doit pas être supérieur à 0,5 mm.
b) Pour des épaisseurs comprises entre 10 mm et 150 mm, le pas de balayage ne doit pas être supérieur à 1 mm.
c) Au-delà de 150 mm, le pas de balayage ne doit pas être supérieur à 2 mm.
8.6 Réglage de la vitesse de balayage
La vitesse de balayage doit être réglée de sorte à être compatible avec les exigences de 8.3, 8.4 et 8.5.
8.7 Vérification des performances du système
Les performances du système doivent être vérifiées avant et après chaque contrôle par enregistrement et
comparaison d’un nombre approprié de représentations de type A représentatives.
Pour une valeur de PCS donnée, il est préférable d’effectuer le réglage de la conversion temps-profondeur
en utilisant le signal d’onde latérale et l’écho de fond avec la vitesse de l’onde ultrasonore connue pour le
matériau.
Ce réglage doit être vérifié sur un bloc approprié d’épaisseur connue avec une incertitude de ± 0,05 mm.
Au moins une détermination de la profondeur doit être réalisée dans la plage de profondeur d’intérêt,
généralement en enregistrant un minimum de 20 représentations de type A.
L’épaisseur ou la profondeur déterminée doit avoir une valeur située à moins de 0,2 mm de celle de l’épaisseur
ou de la profondeur connue ou réelle. Dans le cas des composants courbes, des corrections géométriques
peuvent être nécessaires.
9 Interprétation et analyse des données
9.1 Analyse de base des discontinuités
9.1.1 Généralités
a) Les critères de notation et d’acceptation doivent être convenus entre les parties contractantes avant le
contrôle.
b) Les critères de notation et d’acceptation doivent être consignés dans une spécification écrite avant le
contrôle.
c) Les discontinuités détectées par la technique TOFD doivent être caractérisées au moins par:
1) leur position dans la pièce à contrôler (coordonnées X et Y);
2) leur longueur (Δx);
3) leur profondeur et leur hauteur (Z, Δz);
4) leur type:
i) débouchant en surface supérieure;
ii) débouchant en surface opposée;
iii) interne.
9.1.2 Caractérisation des discontinuités
9.1.2.1 Généralités
a) Pour caractériser une discontinuité, la phase du signal de la diffraction des bords associée à cette
discontinuité doit être déterminée:
1) un signal présentant la même phase apparente que celle de l’onde latérale doit être considéré comme
provenant du bord inférieur d’une discontinuité;
2) un signal présentant la même phase apparente que l’écho de fond doit être considéré comme
provenant soit du bord supérieur d’une discontinuité, soit d’une discontinuité dont la hauteur n’est
pas mesurable.
b) Si le rapport signal/bruit est insuffisant pour permettre la détection de la phase du signal,
ces identifications doivent être considérées comme invalides.
9.1.2.2 Discontinuités débouchant en surface supérieure
Une indication consistant en un signal de diffraction du bord inférieur accompagné d’un affaiblissement
(vérifier la perte de c
...
Questions, Comments and Discussion
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